198758. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gumiipari aktivátorként használható aktív cinkoxid cinkkarbonát tartalmú cinkiszapból történő előállítására
3 HU 198758 B 4 A kapott anyag sárgásfehér színű darabos cinkoxid (ZnO) volt, amely őrlés nélkül finom, szemcsés állományú anyaggá volt porítható. Hasonló állapotú anyagot kaptunk végtermékként a szárítási hőmérséklet 80-130 °C közötti változtatásával (a szárítási veszteség az anyag nedvességtartalmától függően változott), valamint az égetési hőmérséklet szakaszosan 600 °C-ra történő emelésével. Ez utóbbi hőmérséklet-tartományban a karbonát bomlása gyorsabban bekövetkezett. A kapott cinkoxid elemzése az alábbi eredményeket szolgáltatta:- ZnO-tartalom: 99,5 t%- szín: sárgásfehér (feltehetően idegen fémoxid, nevezetesen vasszennyezés következtében a ZnO egy komplex fémoxid-kristállyá alakul);- szerves szennyeződést nem tartalmaz;- Fe-szennyezódést tartalmaz;- NaC03-szennyezódést tartalmaz, amelynek mennyisége az alapanyag nedvességtartalma függvényében változik. 2. példa Az 1. példában leírt összetételű alapanyagot - cinkiszapot - nagyméretű szekrényes szárítóban, tálcás módszerrel, 80-100 °C hőmérsékleten szárítjuk. A szárítást - a tényleges víztartalom függvényében, amely az ipari méretű cinkiszap-beszállítás során változhat - 3-5 órán keresztül végeztük. A szárított anyagot forgódobos kemencében 550-600 °C hőmérsékleten égetjük ki. Az égetés ei-edményeként könnyen porítható, sárgásfehér színű ZnO-t kapunk, amelynek összetétele az 1. példában leírttal azonos. Az anyag megkívánt szemcseméretét porítással és szitálással biztosítjuk, és papír- vagy müanyagzsákba csomagolva forgalmazzuk. 3. példa Az 1. példában megadott összetételű cinkiszapot folyamatos rendszerben atomizer (fiúi— dizáló) és kalcináló berendezés segítségével dolgozzuk fel a találmány szerinti eljárás segítségével cinkoxiddá. A centrifuga-száraz cinkiszapot - kezelhetővé tétele céljából - 15-20 tömeg% vizzel keverjük össze, és a keveréket golyósmalomba juttatjuk, amelynek segítségével a cinkiszapot a vizzel homogenizáljuk, és finom szemcséjű híg anyag keveréket állítunk elő, amelyet csőrendszeren át porcelán-dugattyús szivattyú segítségével tárolókádakba továbbítunk. A kádakban a finom szemcsék leülepedésének a meggátlása céljából keverót üzemeltetünk. A kádakból az iszapot ugyancsak porcelán-dugattyús szivattyú szállítja tovább, és adagolja (16—30). 105 P-os nyomással az atomizer be. Az adagolás számos fúvókán keresztül történik, amelyek nyílásmérete (átmérője) néhány milliméter; a fúvókák a nagy nyomáson érkező iszapot az atomizerbe porlasztják. Az atomizer belső terében forró fluidizáló levegő befúvatásával mintegy 600 °C hőmérsékletet hozunk létre (ennél magasabb hőmérsékletre a szárításhoz nincs szükség, viszont a szárítás alacsonyabb hőfokon is hatásos lehet, legfeljebb a szárítás időtartama növekszik meg). A forró levegő beáramlásának a hatására a porlasztott iszap a nedvességtartalmának legnagyobb részét elveszti, és a szemcsék a nehézségi erő hatására - a szemcseméret és -fajsúly függvényében - a készülék aljára hullnak. Az anyag maradék nedvességtartalma 3-7 t% között van. A szárított anyag szitaberendezésbe kerül, amelynek segítségével az esetlegesen leváló összetapadt lepényeket elkülönítjük, a finom szemcséket pedig a kalcináló csőbe továbbítjuk. A kalcináló csőben 1200-1300 °C körüli hőmérséklet uralkodik. Mivel az anyag a kalcináló csőben igen rövid ideig, legfeljebb néhány tizedrnásodpercen keresztül tartózkodik, felmelegedésének a mértéke nem haladja meg a 600 °C-t. A kalcináló csőben cinkoxiddá kiégetett cinkiszap csővezetékben továbbhaladva automata csomagolóba jut. Az anyag szállítása a vezetékrendszerben fluidizációs módszerrel történik. A végtermék tulajdonságai az 1. példában megadottal lényegében azonosak. A fent leirt technológia segítségével kiiktatható a gyártás során az anyag többszöri szállítása, átrakása és csomagolása. A fenti zárt rendszerben a művelet paramétereit az eljárás sorén változtathatjuk. A rendszerből a ZnO kikerülése elméletileg három ponton lehetséges, de mindhárom ponton egyszerűen meggátolható. Ezek a helyek a következők:- az atomizer és kalcináló között levő szita, amelynek burkolása egyszerűen megoldható, sőt, a szita a rendszerből esetleg ki is iktatható;- az automata csomagoló; itt azonban az elszívás biztosított (a porálarc egyébként íb kötelezően előírt munkavédelmi felszerelés);- a kémény, amelyen át az atomizerből érkező füstgázok távoznak; a rendszerhez azonban portalanitó ciklon és nedvesítő minden további nélkül csatlakoztatható. A gyártási eljárás során tehát a bázikus cink karbonát - a bomlási hőmérséklete feletti hőmérsékletre hevítésekor - szén-dioxid leadáséval rácshibós aktív cinkoxiddá alakul. Az égetés egyszerű alagútkemencében tálcákon is végrehajtható. A tálcák - a kemence méretétől függően - három-négy sorban helyezhetők el egymás felett, közöttük olyan hézagokkal, amelyek elegendő szélességűek a nedvesség és szén-dioxid eltávozásának a biztosításához. Az égetési hőmérsékletnek természetesen meg kell haladnia a cinkkarbo-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
